超声基础知识和原理应用
电子探头扫描方式
扇形扫描:2.5-3.5MHZ 用于心脏、颅脑检查。
凸阵扫描:3.5-5.0MHZ 用于腹部、盆腔脏器,可实行扇形扫查。
线阵扫描:7.5-10MHZ 用于浅表器官及外周血管,为矩形扫查。
凸阵探头
• 凸阵探头中各个换能器小阵元排列 成一条弧线. • 扇面成像,因此探测视野比较大. • 适合检查腹部脏器.
• 伪彩 • 电子探头的动态聚焦 • 数字声束形成器 • 彩色血流图 • 多普勒频谱图 • 彩色能量图 • 方向能量图 • 组织多普勒成像 • 线性和非线性声学 • 造影剂 • 造影谐波成像 • 组织谐波成像TEI • 三维成像
频率和分辨率
深度与频率成反比
频率Frequency: 单位时间内声源振动 的次数 ,单位赫兹HZ 经颅: 2.0MHz 心脏: 2.5- 5.0MHz 腹部: 3.5- 5.0MHz(7.0MHz) 腔内: 5.0- 7.5MHz 血管、小器官: 7.5- 15MHz(20MHz)
• 由于相控阵探头孔径小,常用于心血管 系统的检测。
探头种类
腔内探头:用于经阴道或经直肠、经食道检查。
探头种类
特殊探头:术中探头、腹腔镜探头、穿刺头。
二维图像诊断基础
1、皮肤
呈线状强回声
2、脂肪
回声强弱不同,层状分布的脂肪呈低回声。
3、纤维组织
与其他成分交错分布,反射回声强,排列均 匀的纤维瘤回声则较弱。一般纤维组织的衰减程 度较明显。
4、肌肉组织
回声较脂肪组织强,且较粗糙。
5、血管
形成无回声的管状结构,动脉常显示明显 的搏动,有时能看到红细胞散射点状回声。
6、骨组织、钙化或结石
形成很强的回声,其后方留有声影。
超声技术基本概念
• 帧频 • 阵元 • 通道 • 频率 • 分辨率 • A型 • B型
谐波技术 10%
彩色多普勒 20%
能量图 5%
分析和测量 15%
二维图像 50%
二维图像 谐波技术 彩色多普勒 能量图 分析和测量
通道(Channel)
发射通道: 64, 128, 256, 512
单、双、四路接收
接收通道: 64, 128, 256, 512, 1024
分辨率
仪器种类
黑白超: 只有二维图像。通常标配腹部探头、浅表探头。
高档黑白超: 既有优质的二维图像又具备多普勒,可配多个探头。
彩超: 同时具备二维、彩色、脉冲及连续多普勒。标配全身 (心、腹、浅表)三探头。
超声系统构成
监视器 主机 辅助装置 探 头群
常用超声波探头
腔内 相控阵
线阵
三维
凸阵
探头群
超声基础知识和原理应用
超声基础知识
人类可听声波: 30 Hz---20 kHz 超声波:声源振动的频率>20,000Hz的机械波 临床常用的超声频率在2-15MHz(1MHz=1000kHz) 超声是一种机械波 超声诊断原理:
是利用超声波在人体内传播的规律(包括声的反射、透 射、散射、漫反射、衰减、绕射等)来了解人体内部情况。 在现代医学影像学中,与CT、X线、核医学、磁共振并驾 齐驱,互为补充。对人体无损伤、无痛苦、无危害著称, 尤其对人体软组织的探测和心血管脏器的血流动力学观察 有独到之处。
晶片---阵元
•探头的基本单元称为阵元(晶片)。 •阵元能直接激励而发射超声信号,也能接收 回波而输出电信号。 •振子是由压电材料经高温烧结、电极化处理、 打磨、加上电极等一系列加工后形成的压电 元件。 •为了提高各个阵元的性能,常把一个阵元再 切割为几个微元。
压电材料(1)
应用:逆压电效应 加电→振动→超声波 →发射
晶
晶
片
片
压电材料(2)
应用:正压电效应
机械振动→电信号
→接收
晶
晶
片
片
↑
↗
超声探头PROBE
•超声探头是超声诊断仪中最主要的部件之一。
•其功能是将电子线路产生的电激励信号转换成超声 脉冲信号射入人体;并将人体组织产生的超声回波信 号转换成接收的电信号。
•工作方式:分为机械探头和电子探头。
•扫描方式:电子探头又分为线阵探头、凸阵探头、 相控阵探头。
空间分辨率
对比度分辨率
帧 数
时间分辨率
变频
宽频、变频: 可选择多种不同中心频率的探头技术,使用 同一探头可探测不同深度。
独立三变频技术 二维、彩色、多谱勒可同时分别变频(二维 四个频率,彩色、多谱勒二个以上频率)
QFI---多种选频技术
2.5MHz
一种探头有多种频率
3MHz
3.75MHz 5MHz
超声分类
A超:根据回声波幅的高低、多少形状及有无 进行诊断(组织在一束超声束上的图象)。
B超:在A超基础上,通过对切面声像图的分析 而作出(组织在一个超声切面上的图象)。
M超:是运动或运动-时间的曲线显示,可用于心 脏检查(心血管系统在一束超声束上的图象)。
D超:即多普勒超声,它是应用多普勒效应原理检测心 脏、血管内血液流动时所反射回来的各种多普勒 频移信息,以频谱或彩色的形式显示。
线阵探头
• 在线阵探头中,换能器晶片被分割成许 多小的阵元(如128或192),之间相互隔 离,并排成一条直线。扫查图形是矩形. •近场分辨率好; • 探测的视野比较小; • 适合检查浅表器官。
相控阵探头
• 相控阵探头是电子探头,通常在1-2cm 的长度上分布128阵元。通过控制相控阵 探头每个阵元在发射和接收时的延迟时间 (即改变相位),就可以实现声束偏转、 电子聚焦等功能,从而进行扇扫。
6MHz
B/W 图像 彩色和多谱勒图像
探头频率范围
Selectable Imaging Frequency
彩色频率F
彩色频率越高,对低速血流检查越敏感; 彩色频率越低,对高速血流检查越敏感;
如:做颈动脉检查二维选用较高频(10MHz), 得到好的分辨力,但为得到深部血管好的血流 显示和空间分辨率;需将彩色频率调低。
分辨率与频率成正比
频率低
深
频率越高,分辨力越好,穿透力弱。 频率越低,分辨力越差,穿透力强。
频率高
浅
显像帧频、成像帧频
显像帧频取决于显示器,PAL制式为50HZ;
成像帧频FR(FRAME RATE)取决于成像设备 的性能,而探测深度、扇扫角度、焦点个数将 对成像帧频起决定性影响.
最大帧频:
探测深度最小、焦点个数最少、扇扫角度最小 的前提下可得到该仪器的最大帧频.但是在临 床应用中几乎不会用到这种条件.